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Surchauffe des modules d'alimentation des véhicules électriques ? Les substrats Si₃N₄ à haute isolation améliorent la fiabilité du système

2025-02-04

Les modules d'alimentation des véhicules électriques fonctionnent souvent dans des conditions extrêmes — courant élevé, haute fréquence et cycles thermiques continus. Ces contraintes provoquent une délamination, la fatigue des soudures et, finalement, la défaillance des dispositifs.
Le substrat en nitrure de silicium à haute isolation est conçu pour résoudre ces problèmes en combinant une conductivité thermique élevée (≥90 W/m·K), une rigidité diélectrique supérieure (≥20 kV/mm) et une robustesse mécanique exceptionnelle (≥600 MPa) en une seule plateforme.

Avec un CTE de 3×10⁻⁶/K, le substrat correspond parfaitement aux puces en silicium ou en SiC, réduisant la fatigue thermique et améliorant la fiabilité à long terme. La métallisation en cuivre AMB ou DBC offre une excellente adhérence et une faible résistance thermique pour une dissipation thermique efficace.
Les données de terrain montrent que les modules à base de Si₃N₄ peuvent fonctionner pendant plus de 2000 heures à 125°C sans dégradation et maintenir leur stabilité sur plus de 100 000 cycles thermiques.

Aujourd'hui, les substrats Si₃N₄ sont largement utilisés dans les onduleurs de traction des VE, les chargeurs embarqués, les convertisseurs CC-CC et les systèmes de stockage d'énergie, offrant un fonctionnement plus sûr, une densité de puissance plus élevée et une durée de vie plus longue par rapport aux céramiques traditionnelles.
Pour les fabricants à la recherche d'une fiabilité de nouvelle génération, cette technologie garantit une isolation électrique et une gestion thermique exceptionnelles dans les environnements automobiles difficiles.

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